66103 - APPLICAZIONE DELLA MICROBIOLOGIA IN CAMPO AMBIENTALE

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere Acqua pulita e servizi igienico-sanitari Energia pulita e accessibile Città e comunità sostenibili

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell’insegnamento, lo studente ha acquisito conoscenze aggiornate sul ruolo dei microrganismi nella degradazione di inquinanti antropogenici presenti in diversi habitat naturali, con particolare riferimento alle acque e al suolo. In particolare lo studente è in grado di: - conoscere a fondo gli aspetti microbiologici annessi alla biodegradazione di inquinanti ambientali; - gestire e monitorare interventi di biorisanamento per la bonifica di acque e suoli contaminati.

Contenuti

A) Prerequisiti

Lo studente che approccia a questo insegnamento è in possesso di una preparazione di base  nei fondamenti della microbiologia generale e della biochimica. Questi insegnamenti sono previsti nei corsi di studio triennali

B) Unità didattiche

Il corso è diviso in 3 moduli, ognuno dei quali prevede una parte teorica, svolta mediante lezioni frontali, e una parte pratica,  attraverso visite didattiche e  presa di coscienza dell'attività di ricerca e delle realtà del mondo produttivo operante nel settore

Modulo 1:

1.      Aspetti della microbiologia Agroambientale. (Totale  20 ore)

1.1 Tassonomia microbica: la base della microbiologia. Il protocollo di Nagoya. Tecniche per lo studio delle comunità microbiche del suolo, delle piante, degli animali e dell’ambiente. Ecologia microbica degli animali, del suolo, delle piante e dell'ambiente. Studio del metabolismo microbico.Le associazioni microbiche: neutralismo, commensalismo, mutualismo, competizione, parassitismo, predazione. I biofilm microbici. Ruolo dei microrganismi nei cicli biogeochimici. La microbiologia degli ambienti estremi. Probiotici e prebiotici per l’uomo, gli animali e le piante. Insetticidi microbici.

1.2 Visita ai laboratori di microbiologia agroambientale presenti nel Dipartimento di Scienze Agrarie con illustrazione e discussione delle attività di ricerca relative ai progetti connessi alla microbiologia Agroambientale.

1.3. Seminario sull'elaborazione dati delle analisi di ecologia microbica 

2.      Microbiologia ambientale per il biorisanamento e la produzione di energia.(Totale 20 ore)

2.1 Microbiologia delle acque reflue e depurazione biologica delle acque. Trattamento a fanghi attivi: batteri degradatori, fioccoformanti, nitrificanti, denitrificanti, fosforo accumulanti, filamentosi. Ruolo dei microrganismi negli impianti a letti percolatori, fosse settiche e vasche Imhoff. Tecniche di biorisanamento dei suoli contaminati, in situ: bioventing, bioincremento, fitorisanamento, biorisanamento passivo, biostimolazione; ex situ landfarming, bioreattore. Impiego di sostanze naturali per 'ambiente. L'antibiotico resistenza e l'ambiente. Impiego dei microrganismi per la produzione di energia (metano, idrogeno, bioetanolo)

2.2 Esercitazioni in laboratorio per stabilire la qualità microbiologica delle acque e per l'isolamento di microrganismi da matrici agro-ambientali.

2.3 Esercitazione su elaborazione di dati analitici, microbiologici e agronomici di liquami suini sottoposti a trattamenti per l’abbattimento di antibiotici e patogeni e della loro applicazione in campo.

LConoscenze acquisite nei moduli 1 e 2:

Lo studente acquisisce conoscenze delle varie tematiche della microbiologia agroambientale e dell'importanza dell'attività di ricerca connessa alla disciplina. Le attività così definite permetteranno agli studenti di affrontare la tematica con approccio multidisciplinare, collegando e integrando gli aspetti chimici, microbiologici e agronomici trattati durante le lezioni dei 3 moduli in una visione di sintesi. Se consentito dalla situazione sanitaria, gli studenti potranno frequentare i laboratori per un monte ore che verrà loro comunicato dai docenti.

 

Modulo 3      Applicazione della microbiologia Agroambientale . (Totale 20 ore)

3.1 Selezione ed uso di batteri simbionti in agricoltura. Agrobacterium e ingegneria genetica.  Generi microbici che promuovono la crescita delle piante. Ruolo dei microrganismi nella produzione di insilati, uso di additivi e inoculanti batterici, valutazione dello stato di conservazione degli insilati. I microrganismi nella lotta biologica: il controllo di batteri e funghi mediante l'impiego di microrganismi e loro possibilità applicative.  I microrganismi nel processo di produzione del compost:  tipi di compost ottenibili, successioni microbiche nel processo al variare della temperature, la maturazione del compost e suoi criteri di valutazione. Bioplastiche.

Conoscenze acquisite nel modulo 3:  lo studente prende coscienza delle numerose applicazioni della microbiologia agroambientale

Testi/Bibliografia

"Microbiologia Agroambientale" a cura di: Bruno Biavati e Claudia Sorlini. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2012. ISBN 978-88-408-1383-7

Biotecnologie microbiche a cura di Donadio e Marino. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2012. ISBN 978-88-08-184382

Metodi didattici

Il corso è diviso in 3 moduli, ognuno deiquali prevede una parte teorica  svolta mediante lezioni frontali e una parte pratica svolta mediante esercitazioni di laboratorio, illustrazione e discussione delle attività di ricerca relative ai progetti connessi alla microbiologia agroambientale. Visita ad un'azienda del settore.

1)      Didattica frontale: ha una connotazione specialistica articolata sulle tematiche dell'ecologia microbica, della microbiologia del suolo, della microbiologia per la produzione vegetale e della microbiologia ambientale. Gli argomenti trattati oltre ad una valenza culturale sono rivolti alle possibili applicazioni con l'intento di trasmettere quanto importante e ampio sia il ruolo della microbiologia nel settore ambientale.

Parte pratica: è articolata per permettere allo studente di poter spendere la laurea magistrale dimostrando conoscenze sull'attualità della ricerca nel settore e sulle tematiche che trovano applicazione nel mondo produttivo

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento dell'insegnamento: "Applicazione della microbiologia in campo ambientale" avviene attraverso un esame finale orale. Il colloquio verterà sugli argomenti svolti nelle lezioni e sulla parte pratica.

Strumenti a supporto della didattica

Per la didattica frontale si utilizzeranno i supporti grafici forniti dal testi di "Microbiologia agroambientale" e Biotecnologie microbiche in aule attrezzate  con PC e videoproiettore.

La parte pratica avverrà in laboratorio  di microbiologia agroambientale per l'esecuzione di esercitazioni e la discussione dei progetti  di ricerca riguardanti la microbiologia ambientale.

Se consentito dalla situazione sanitaria, gli studenti potranno frequentare i laboratori per un monte ore che verrà loro comunicato dai docenti.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paola Mattarelli